建筑直饮水设计案例

近日，美国全国广播公司(NBC)盘点了全球十大可持续建筑物，中国有4座“高大上”建筑榜上有名！

一、天使一号广场（英国，曼彻斯特）

二、水晶大楼（英国，伦敦）

三、美国银行大厦（美国，纽约）

四、上海中心大厦（中国，上海）

五、珠江城大厦（中国，广州）

六、日月坛•微排大厦（中国，德州）

七、万科中心（中国，深圳）

八、马尼托巴水电大楼（加拿大，温尼伯）

九、CIS太阳能大厦（英国，曼彻斯特）

十、巴林世贸中心（巴林，麦纳麦）

本文为珠江城大厦系列文章之二。

管道直饮水系统在71层超高层写字楼珠江城工程中的应用

赵力军1 丰汉军1 赵顺莲2 黄旭阳2

（1广州市设计院，广州 510620； 2广州高得环保科技有限公司，广州510660）

1.1概述

1.2采用的高效、节能、节水、安全、环保技术

1.3塔楼楼层功能分布

2 桶装直饮水与管道直饮水供水方式的比选

无论供应桶装水还是管道直饮水，其目的都是以向用户提供较自来水实际出水更为卫生、安全、新鲜的饮用净水，或自来水无法提供的天然矿泉水。除天然矿泉水管道直饮水现场难以制作外，比较桶装水与管道直饮水两种供水方式的优劣，可从其制作、建造、销售、管理、计量、维护成本、出水水质及保障、运输及贮存、服务档次等因素考虑。建造使用者的考虑角度不同，其结论也不同。因“珠江城”项目为71层超高层建筑，又定位为“地标性国际超甲级写字楼”、“低能耗大厦”，并委托国际知名物业管理公司管理，设计、建造、使用者的考虑的角度则集中在了建筑档次、管理及节能方面。若按办公楼最高日直饮水定额2L/(人·班)计，该项目日需供应约27520升直饮水，如采用18.9升的桶装水供水，每天应向大楼供应水1456桶水。如按电梯每次上下运送10桶水计，每天则要占用电梯146次。从建筑档次、管理及节能方面来考虑，该项目采用桶装水供水方式是不可取的。

3供水系统的比选

《管道直饮水系统技术规程》CJJ110-2006对直饮水系统设计提出以下规定：专用水嘴最低工作压力不宜小于0.03MPa；办公楼各分区最低饮水嘴处的静水压力不宜大于0.40MPa。超高层建筑管道直饮水系统应当根据以上压力要求进行竖向分区，在满足各分区最不利饮水嘴的水压的前提下，防止水压超压。

3.1高层建筑与超高层建筑管道直饮水系统的区别

100m以下的普通建筑与高层建筑以及部分高度略超过100m的超高层建筑，无论是采用变频供水还是屋顶水箱供水均可采用不设转输水泵或减压水箱直接供水的供水系统。而超高层建筑则要采用经过转输水泵、转输水箱或减压水箱的间接供水系统。

3.2超高层建筑管道直饮水供水系统的选择

经多个方案的比选，最终采用了方案3的系统，其系统示意见图2。

选择方案3主要基于以下理由：

（1）主机房设置于低层有利于设备管理、维修及耗材运输；

（2）压力分区少，每个区为一个独立的全循环系统；

（3）调节水箱、转输泵、变频供水泵、过流紫外线灭菌器、供水总管均在设备层或避难层设置，不占用其它楼层，管理维修方便；

（4）在满足终端过滤器水损要求的前提下，充分利用管网余压循环回水，不另设循环泵，节约能源。

（5）调节水箱设消毒、杀菌装置，供水系统设过流紫外线灭菌器及终端过滤器可保证最终出水水质。

4工艺设计

4.1工艺流程

“珠江城”直饮水系统以市政自来水为原水，核心水处理系统处理能力为5M3/HR，设计出水水质达到国家《饮用净水水质标准（CJ94-2005）》。系统包括预处理部分(进水电磁阀、原水泵、全自动砂滤系统、全自动碳吸附器) 、 反渗透部分(流量监控系统、压力检测系统、产水PH、电导率检测系统、保安过滤器、高压泵、R/O系统) 、纯水部分（传输泵、纯水储存系统、浸没式紫外线灯、过流式紫外灯、臭氧杀菌系统、变频供水系统、终端过滤器、回水系统）。作为一个整体，每一道处理工艺都是互相联系的，前一个处理工艺的效果会直接影响下一道处理工艺，直至影响到最终出水水质。

4.1.1 8层工艺

经水处理系统处理后的饮用净水储存于8层总纯水箱，经箱内设置的内置浸没式紫外线杀菌器及臭氧杀菌装置进行杀菌、消毒及保鲜后由传输泵增压送入23层纯水箱。再转输至各区纯水箱。

4.1.2 23、 51、69层工艺

23、 51、69层纯水箱的饮用净水经浸没式紫外线杀菌器、臭氧杀菌装置、过流式紫外线灯进行杀菌、消毒、保鲜后由变频供水泵组加压，再经终端过滤器处理后送往用户。

4.1.2电路系统控制

4.3饮水量及水箱容积计算

8层总水箱容积约为6.88m3,取7m3。水箱容积均按最高日水量的25%计算。

4.4各区水泵设计

4.4.1变频泵设计

4.4.2转输泵设计

转输泵流量按确保30分钟可充满上区调节水箱，且大于等于上区变频供水泵流量原则设计。高区转输泵（位于51层设备层）设计流量为1.5L/s,扬程为85m(1用1备)。中区转输泵（位于23层设备层）的设计流量为2.5L/s,扬程为126m(1用1备)。

4.4.3提升泵设计

提升泵（位于8层设备间）的流量按大于等于低区变频泵与中区转输泵流量之和设计，其设计流量为3.5L/s,扬程为75m (1用1备)。

5 管网系统的杀菌设计

本项目管网系统庞大，成品水从产水间到用水点需通过较长距离的管道输送，为确保末端的出水水质安全可靠，设计在各区调节水箱出水总管上变频供水泵前设置了一套过流紫外线灭菌器，为了过滤掉经紫外线后有可能的残留的细菌尸首，在变频供水泵后设置了终端过滤器。正因为设置了终端过滤器，对水压有一定得要求，所以系统的供水方式采用了变频供水+余压回流循环，而未采用重力流+循环泵回流的方式。

6 管网系统的减压设计

各区的供水及循环管道系统为尽量节约能源，采用了干管不减压，不设置回水泵的管道系统，当饮水点处压力超过0.30MPa时，在饮水点处设可调式减压阀，减压阀后压力0.10~0.25MPa，每个减压阀减压不超过 0.3MPa ,当一个减压阀不能满足减压要求时，则采用两个或三个减压阀串联工作。

7末端管道的预留设计